测量与光束空间性质无关的光功率的积分球。常用的积分球结构测色仪有 d/8结构和 d/0结构。d/8结构色度仪有两种测量模式 SCI和 SCE;(详见此处)，利用 SCI进行颜色测量可以有效地消除物体表面纹理对颜色测量的影响，从而获得物体的真实色彩特征。除了测量的目的，积分球还可以均匀照射一个装置。这在测试数字成像装置时非常重要（例如CCD阵列）。理想情况下，在积分球内表面的涂层在需要的波长范围内都具有很高的反射率，并且反射为漫反射。如果积分球和小端口处的光学损耗很小，多次反射会导致在积分球内部具有很高的光强，从而具有很高的光学效率，即使积分球比光源和探测器的尺寸都大。利用积分球，可以求解球体表面的光照强度分布，为照明设计提供依据。星光积分球光谱测试仪
积分球的理想状态：积分球内表面是一个完整的几何球面，半径处处相等；球体的内壁是中性均匀漫射面，对于各种波长的入射光，具有相同的漫反射比；球体中不存在物体，光源也被视为只发光而无实物的抽象光源。积分球测量的影响因素：球的内壁是均匀的理想扩散层，服从朗伯定则；球体内壁面各点反射率相等；球体内壁的白色涂层漫射为中性；球的半径处处相等，球体内除灯外无其它物体存在；因此，积分球内壁起球、剥落、黄变等都会影响其测量精度。试验Helios标准光源高光谱成像积分球的应用，为光学测量领域带来了更高的测量精度。
高精度智能化可见/近红外积分球辐射定标装置是用于航空相机和光学遥感仪器地面辐射定标的重要设备。由于在光谱辐射定标过程中，被测光学仪器透射或反射特性的不均匀造成测量光束内光能分布不均匀，但经过与积分球内探测器结合后，积分球多次漫射后可均匀化。因此，该定标设备不但可以实现可见/近红外工作波段内的光学仪器辐射定标，且在光学仪器定标过程中无人为干扰，可以获得更高精度的辐射定标结果，还可以实现对积分球出射口的亮度值的智能化自动调节。
积分球配置的选择：除了考虑积分球尺寸、内部漫反射涂层以外，积分球配置也是选配积分球系统的关键且*具挑战的参数之一。积分球开口数目和探测器开口数目多少？例如有的积分球设有18个开口端。是否内部配置挡板，如果需要，挡板尺寸多大？挡板防止直接光源的光饱和或损坏探测器，必须尽可能小，以减少阴影。在高发散激光二极管测量中，可以消除挡板，并且探测器移动到靠近入口端口的位置，以消除头一个光热点，并较大限度地减少饱和或损坏光电二极管的可能性。积分球在艺术领域，如雕塑、建筑设计中，也具有极高的价值。
积分球辐射度，入射到漫射表面上的光通过反射产生一个虚拟光源。从表面发出的光较好用它的辐射度来描述，即每单位立体角的通量密度。辐射度是一个重要的工程量，因为它可以预测光学系统在观察被照射表面时所能收集到的光通量的数量。对于积分球，辐射度推导考虑了入射到积分球内的光、积分球壁反射率、积分球表面积、光进行的多次表面反射以及通过开口端口的损失。进入积分球体的光通过初始反射几乎完全漫射。离开表面的一小部分光到达另一个表面区域并被漫反射，依此类推。这种辐射度交换一次又一次地发生，直到它在空间上整合。积分球与高斯定律相结合，揭示了电磁场中球对称问题的解。试验Helios标准光源高光谱成像
积分球内壁的材料选择对光线的反射效率至关重要。星光积分球光谱测试仪
积分球辐射源是一种非常优异的定标光源，其输出的辐亮度面均匀性和稳定性是普通光源无法比拟的。在需要使用面光源的领域，被普遍用于光学探测器的实验室定标，空间光学遥感仪器发射前的地面辐射定标。因此辐射源的稳定性、准确性对于辐射定标非常关键，直接影响到被定标仪器探测结果。影响积分球辐射源输出稳定性和均匀性的主要因素包括积分球光源供电的恒流源稳定性、积分球内部材料的反射率稳定性和球内挡板设置,三者会影响积分球输出光通量、辐亮度变化和均匀性。星光积分球光谱测试仪
